CN107464199A - 一种智慧城市的综合管理方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智慧城市的综合管理方法和***，***包括数据采集前端和控制中心；方法包括：采集环境数据；判断环境数据处于正常状态或者超标状态；分析处于正常状态的环境数据的发展趋势状态；当环境数据处于超标状态和隐患趋势状态时，输出警报信号。通过判断环境数据处于正常状态或者超标状态，便可实现对环境数据的实时监测，及时发现异常并采取相应的应对措施，能够防止异常所带来的影响。另一方面，当环境数据处于正常状态时，仍未排除环境数据有向超标状态发展的趋势，进一步分析其发展趋势状态，排除潜在隐患，通过分析其发展趋势状态，在超标状态出现前就能发现环境数据存在隐患趋势状态，防止出现超标状态。

Description

一种智慧城市的综合管理方法和***

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及一种智慧城市的综合管理方法和***。

背景技术

随着经济社会结构变革，我国的城市化进程正在不断推进。城市化进程带加速了经济、科技和文化等多方面的发展，但同时也因为人口密度的提高而带来城市管理方面的诸多问题。在这样的前提下，如何解决城市化进程所带来的诸多问题，实现城市化建设过程中健康、稳定、可持续发展，成为城市化建设的重中之重。另一方面，以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术正在不断发展，人们工作生活的方方面面正在逐渐地升级和优化。如何通过新一代信息技术，优化和加快城市化的发展进程，建设生态型、现代化、园林化城市，是物联网概念落地的重要体现。

城市化进程所带来的问题涉及各方各面，但现有技术中的城市综合管理方法只能收集片面的数据，无法完成对城市的综合管理；另外，现有技术仅能实现判断城市管理过程中某一方面的状态是否正常，并不能进行趋势预测。然而，不管是全方位的数据采集还趋势预测，都是实现智慧城市的重中之重。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智慧城市的综合管理方法和***。

第一方面，本发明提供了一种智慧城市的综合管理方法，具体包括：

采集环境数据，所述环境数据包括有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值；

判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态；

分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态，所述发展趋势状态包括安全趋势状态和隐患趋势状态；

当所述环境数据处于超标状态和隐患趋势状态时，输出警报信号。

本发明提供一种智慧城市的综合管理方法，先进行环境数据采集，然后分别判断有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等各个环境数据处于正常状态还是超标状态，所述正常状态表示环境数据合格，在可控制的范围内；所述超标状态表示环境数据不合格，超出了可控制的范围，存在危害城市安全和居民健康的隐患。通过判断环境数据处于正常状态或者超标状态，便可实现对环境数据的实时监测，及时发现异常并采取相应的应对措施，能够防止异常所带来的影响。另一方面，当环境数据处于正常状态时，说明当时的环境数据暂时没有出现异常，但仍未排除环境数据有向超标状态发展的趋势，因此，需要进一步分析其发展趋势状态来排除潜在隐患。通过分析其发展趋势状态，在超标状态出现以前就能发现环境数据存在隐患趋势状态，能够有效预防环境数据出现超标状态。

进一步的，当输出警报信号后，把出现警报的位置在电子地图中标示出来，具体包括：

获取处于超标状态和隐患趋势状态的环境数据的采样地点；

把所述采样地点转化为坐标信息；

根据所述坐标信息，在电子地图上关联出坐标信息对应的坐标点；

标示出所述坐标点，所述坐标点即为出现警报的位置在电子地图中的相对位置。

上述实施例中，通过获取采样地点、转化坐标信息、关联坐标点和标示坐标点等几步，把所述环境数据处于超标状态和隐患趋势状态的位置在电子地图中标示出来，通过电子地图就可以直观地查看到城市中的哪些地方的有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等处于超标状态和隐患趋势状态，方便进行统一管理和控制。

第二方面，本发明提供了一种智慧城市的综合管理***，包括：

数据采集前端，用于采集环境数据，所述环境数据包括有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值；所述数据采集前端包括气体监测传感器、水质监测传感器、噪声测试传感器和管道压力传感器；所述气体监测传感器用于采集所述有害气体含量值，所述水质监测传感器用于采集所述水质污染物含量值，所述噪声测试传感器用于采集所述噪音分贝值，所述管道压力传感器用于采集所述管道压力值；

控制中心，包括判断模块、分析模块和警报模块；

所述判断模块用于判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态；

所述分析模块用于分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态，所述发展趋势状态包括安全趋势状态和隐患趋势状态；

所述警报模块用于当所述环境数据处于超标状态和隐患趋势状态时，输出警报信号。

本发明提供一种智慧城市的综合管理***，包括数据采集前端和控制中心，所述数据采集前端包括气体监测传感器、水质监测传感器、噪声测试传感器和管道压力传感器，所述控制中心包括判断模块、分析模块和警报模块。通过数据采集前端采集城市中的有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等数据，并把上述数据发送到控制中心，由控制中心进行处理，把环境数据分为正常状态和超标状态两种，实现对环境数据的实时监测，及时发现异常并采取相应的应对措施，能够防止异常所带来的影响。再通过控制中心进一步对处于正常状态的环境数据进行分析，确定其处于安全趋势状态或者隐患趋势状态，在超标状态出现以前就能发现环境数据存在隐患趋势状态，能够有效预防环境数据出现超标状态。

进一步的，一种智慧城市的综合管理***，还包括转发节点，所述转发节点用于对数据采集前端所采集的环境数据进行协议转换，并进一步把环境数据转发到控制中心；

设置有多组所述数据采集前端，每组所述数据采集前端包括气体监测传感器、水质监测传感器、噪声测试传感器和管道压力传感器各一个，每组所述数据采集前端通过一个转发节点与控制中心通讯。

上述实施例中，在智慧城市的建设过程中，需要大量的数据采集前端来对城市内的环境数据进行采集，数据采集前端所采集的环境数据具有数据结构简单和数量庞大的特点。与传统互联网所要求的精确性和安全性不同，在智慧城市的建设过程中，环境数据要求的是高效性和样本数，这就决定了数据采集前端和传统互联网适用于不同的协议。在本实施例中，一组数据采集前端采集一个小区的有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值，一组数据采集前端对应一个转发节点，各个小区的环境数据均通过转发节点与控制中心进行数据交互，控制中心对智慧城市中的所有小区进行统一管理。转发节点具有数据传输和协议转换功能，对接数据采集前端和控制中心不同的协议，控制中心则提供数据分析、综合控制和人机接口功能。转发节点在智慧城市的物联网和传统互联网之间架起一座桥梁，为智慧城市的实现提供基础。

附图说明

图1为本发明一种智慧城市的综合管理***的架构图；

图2为本发明一种智慧城市的综合管理***的交互示意图；

图3为本发明一种智慧城市的综合管理方法的流程示意图；

图4为本发明采集环境数据的流程示意图；

图5为本发明判断环境数据处于正常状态或者超标状态的流程示意图；

图6为本发明分析环境数据的发展趋势状态的流程示意图；

图7为本发明输出警报信号的流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、接口、技术之类的具体细节，以便透切理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

城市化进程所带来的问题包括：工业的发展牺牲了环境，空气质量日益恶化，特别是一到冬季，雾霾问题严重影响了全国相当一部分人们的正常生活，雾霾中含有有害气体和颗粒，停工停课时有发生；污水处理问题仍然严峻，仍有部分工厂违规排放，污染河流和饮用水；施工现场、汽车和工厂都会引入噪声污染；人口高密度对自来水和燃气的供应提出了难题，当供应受阻时将会有相当多的人生活受影响。为了解决上述问题，本发明提出了一种智慧城市的综合管理方法和***。

如图3所示，图3为本发明一种智慧城市的综合管理方法的流程示意图。一种智慧城市的综合管理方法，具体包括：

S1.采集环境数据，所述环境数据包括有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值；

S2.判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态；

S3.分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态，所述发展趋势状态包括安全趋势状态和隐患趋势状态；

S4.当所述环境数据处于超标状态和隐患趋势状态时，输出警报信号。

本发明提供一种智慧城市的综合管理方法，先进行环境数据采集，然后分别判断有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等各个环境数据是处于正常状态或者超标状态，所述正常状态表示环境数据合格，在可控制的范围内；所述超标状态表示环境数据不合格，超出了可控制的范围，存在危害城市安全和居民健康的隐患。通过判断环境数据处于正常状态或者超标状态，便可实现对环境数据的实时监测，及时发现异常并采取相应的应对措施，能够防止异常所带来的影响。另一方面，当环境数据处于正常状态时，说明当时的环境数据暂时没有出现异常，但仍未排除环境数据有向超标状态发展的趋势，因此，需要进一步分析其发展趋势状态来排除潜在隐患。通过分析其发展趋势状态，在超标状态出现以前就能发现环境数据存在隐患趋势状态，能够有效预防环境数据出现超标状态。

如图1和图2所示，图1为本发明一种智慧城市的综合管理***的架构图，图2为本发明一种智慧城市的综合管理***的交互示意图。对应地，一种智慧城市的综合管理***，包括：

数据采集前端1，用于采集环境数据，所述环境数据包括有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值；所述数据采集前端1包括气体监测传感器11、水质监测传感器12、噪声测试传感器13和管道压力传感器14；所述气体监测传感器11用于采集所述有害气体含量值，所述水质监测传感器12用于采集所述水质污染物含量值，所述噪声测试传感器13用于采集所述噪音分贝值，所述管道压力传感器14用于采集所述管道压力值；

控制中心2，包括判断模块21、分析模块22和警报模块23；

所述判断模块21用于判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态；

所述分析模块22用于分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态，所述发展趋势状态包括安全趋势状态和隐患趋势状态；

所述警报模块23用于当所述环境数据处于超标状态和隐患趋势状态时，输出警报信号。

本发明提供一种智慧城市的综合管理***，包括数据采集前端1和控制中心2，所述数据采集前端1包括气体监测传感器11、水质监测传感器12、噪声测试传感器13和管道压力传感器14，所述控制中心2包括判断模块21、分析模块22和警报模块23。通过数据采集前端1实现采集城市中的有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等环境数据，并把上述数据发送到控制中心2，由控制中心2进行处理，把环境数据分为正常状态和超标状态两种，实现对环境数据的实时监测，及时发现异常并采取相应的应对措施，能够防止异常所带来的影响。再通过控制中心2进一步对处于正常状态的环境数据进行分析，确定其处于安全趋势状态或者隐患趋势状态，在超标状态出现以前就能发现环境数据存在隐患趋势状态，能够有效预防环境数据出现超标状态。

具体地，城市内有多个小区，每个小区内均设置有一组数据采集前端1，负责采集该小区的环境数据，其中，一组数据采集前端1包括气体监测传感器11、水质监测传感器12、噪声测试传感器13和管道压力传感器14各一个。如图1所示，共有4组数据采集前端1。环境数据采集完成后，进一步由控制中心2进行判断环境数据处于正常状态或者超标状态、分析环境数据的发展趋势状态、必要时输出警报信号。根据实际情况，一组数据采集前端1的数据采集范围可以不限于一个小区，在重点监测区域可以设置一组以上的数据采集前端1，在非重点监测区域也可以通过一组数据采集前端1采集一个以上小区的环境数据。需要说明的是，本发明中的“环境数据”并不是特指天气指数和空气污染指数等环境的指标，而是指城市中会对居民生活造成影响的各种数据。

如图4所示，图4为本发明采集环境数据的流程示意图。采集所述环境数据的过程包括：

S101.预设采样频率；

S102.根据所述采样频率对所述环境数据进行采集；

S103.对采集到的所述环境数据进行预处理，所述预处理包括数据过滤和数据丢弃，所述数据过滤为过滤出无效数据，所述数据丢弃为丢弃过滤出的所述无效数据，所述无效数据包括不完整、受损和冗余的数据；

S104.上送经过预处理后的所述环境数据。

采样频率即为采集环境数据的频率，在正常情况下，有害气体含量、水质污染情况、噪音分贝、管道压力值的数值不会在短时间内出现骤变，如果每时每刻都进行数据采集，将会给***带来很大的供能压力，同时密集地进行数据采集也会给后续的数据处理增加极大的负担；更加重要的是，采样频率过高时，很多数据对智慧城市的综合管理都是没有价值的。因此，预设特定的采样频率，如30分钟/次，通过预设的采样频率采集环境数据，能够兼顾成本和效率。另一方面，在采集环境数据的过程中，可能会由于各种原因而引入无效数据，这些无效数据会影响后续判断和分析过程的准确性，需要在进行判断和分析之前剔除；如果这部分工作全部交由后端的控制中心2去完成，无疑会降低控制中心2的数据处理效率。因此，先对采集到的环境数据进行预处理，再上送经过预处理后的环境数据，能够大大提高数据处理效率。

对应地，数据采集前端1采集所述环境数据的过程包括：

在数据采集前端1预设采样频率；

各种数据采集前端1根据所述采样频率对各种环境数据进行采集，具体地，气体监测传感器11、水质监测传感器12、噪声测试传感器13和管道压力传感器14分别对有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等进行采集；

转发节点3对采集到的所述环境数据进行预处理，所述预处理包括数据过滤和数据丢弃，所述数据过滤为过滤出无效数据，所述数据丢弃为丢弃过滤出的所述无效数据，所述无效数据包括不完整、受损和冗余的数据；

数据采集前端1通过转发节点3向所述控制中心2上送经过预处理后的所述环境数据。

通过设置多种传感器作为数据采集前端1，对智慧城市的综合管理过程中、会对居民生活造成影响的各种环境数据进行采集，不同的传感器采集不同的环境数据，囊括了有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等多方面环境数据，对会给城市居民造成重大影响的因素进行全面的监测，当高人口密度的城市发生有害气体超标、水质污染物超标、噪音超标和管道压力超标时，能够及时阻断。其中，管道包括自来水管道和燃气管道，管道压力为衡量管道发生爆裂几率的重要指标，当由于堵塞而造成管道压力骤增时，有很大风险会引起爆裂。另一方面，先通过转发节点3对采集到的所述环境数据进行预处理，剔除无效数据，再上送经过预处理后的所述环境数据，能够大大提高控制中心2的数据处理效率。

具体地，以监测城市中的有害气体为例，说明综合采集所述环境数据的过程。在城市中，有很多污染源会造成有害气体超标，如垃圾焚烧、房屋装修、气体泄漏等等。本发明在对空气中的有害气体进行监测时，先预设一个采样频率如30分钟/次，即每半个小时采集一次有害气体含量值；采集到的有害气体含量值可能由于气体监测传感器11出现故障和受到干扰等多方面原因而引入无效数据，此时需要对所采集到的有害气体含量值进行预处理，过滤并丢弃无效数据，然后再上送所采集到的有害气体含量值。

本一种智慧城市的综合管理***，还包括转发节点3，所述转发节点3用于对数据采集前端1所采集的环境数据进行协议转换，并进一步把环境数据转发到控制中心2；

设置有多组所述数据采集前端1，每组所述数据采集前端1包括气体监测传感器11、水质监测传感器12、噪声测试传感器13和管道压力传感器14各一个，每组所述数据采集前端1通过一个转发节点3与控制中心2通讯。

在智慧城市的建设过程中，需要大量的数据采集前端1来对城市内的环境数据进行采集，数据采集前端1所采集的环境数据具有数据结构简单和数量庞大的特点。与传统互联网所要求的精确性和安全性不同，在智慧城市的建设过程中，环境数据要求的是高效性和样本数，这就决定了数据采集前端1和传统互联网适用于不同的协议。在本实施例中，一组数据采集前端1采集一个小区的有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值，一组数据采集前端1对应一个转发节点3，各个小区的环境数据均通过转发节点3与控制中心2进行数据交互，控制中心2对智慧城市中的所有小区进行统一管理。转发节点3具有数据传输和协议转换功能，对接数据采集前端1和控制中心2不同的协议，控制中心2则提供数据分析、综合控制和人机接口功能。转发节点3在智慧城市的物联网和传统互联网之间架起一座桥梁，为智慧城市的实现提供基础。

优选地，当环境数据处于超标状态或隐患趋势状态时，对采样频率进行调整，具体包括：

重新判断环境数据处于正常状态或者超标状态，或者重新分析环境数据的发展趋势状态，确认环境数据处于超标状态或隐患趋势状态；

获取预设的采样频率；

把采样频率调整到预设采样频率的两倍；

根据调整后的采样频率对各种环境数据进行采集；

当经过预设的观察期后，环境数据未出现超标状态和隐患趋势状态时，恢复预设的采样频率。

对应地，当环境数据处于超标状态或隐患趋势状态时，通过数据采集前端1对采样频率进行调整，具体包括：

控制中心2重新判断环境数据处于正常状态或者超标状态，或者重新分析环境数据的发展趋势状态，确认环境数据处于超标状态或隐患趋势状态；

控制中心2获取预设的采样频率；

通过数据采集前端1把采样频率调整到预设采样频率的两倍；

数据采集前端1根据调整后的采样频率对各种环境数据进行采集；

当经过预设的观察期后，环境数据未出现超标状态和隐患趋势状态时，恢复预设的采样频率。

具体地，以监测城市中的有害气体为例，说明如何对采样频率进行调整。当城市中的污染源泄露，使得空气中的有害气体含量值处于超标状态时，吸入这部分空气会对城市中居民的健康造成威胁，此时需要密切关注有害气体含量值。先重新确认环境数据是否处于超标状态或隐患趋势状态，以免造成当环境数据不处于超标状态或隐患趋势状态而调整了采样频率所带来的成本增加，当确认有害气体含量值处于超标状态或者隐患趋势状态时，控制中心2先获取预设的采样频率为30分钟/次，然后把采样频率调整到预设采样频率的两倍，即调整到15分钟/次，此后按照15分钟/次的采样频率监测有害气体含量值。预设有一个观察期，在观察期内如果有害气体含量值未再出现超标状态和隐患趋势状态，则说明有害气体含量值趋于稳定，此时再把采样频率调整为30分钟/次。

对采样频率进行调整，有利于在出现异常时更好地关注环境数据。当环境数据处于超标状态或隐患趋势状态时，环境数据较不稳定，有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等可能会在短时间内发生骤变，如果仍按照原先预设的采样频率进行数据采集，监测效果将会下降。因此，当环境数据处于超标状态或隐患趋势状态时，需要对采样频率进行调整。先确认环境数据的确处于超标状态或隐患趋势状态；确认后，获取预设的采样频率，然后把采样频率调整到预设采样频率的两倍，再根据调整后的采样频率对各种环境数据进行采集。如预设特定的采样频率为30分钟/次，调整后的采样频率为15分钟/次。通过这样的方式，能够在环境数据出现异常时，更加密切关注环境数据，保证监测效果，更好地进行智慧城市的综合管理。进一步，预设观察期，经过观察期，环境数据未出现超标状态和隐患趋势状态时，说明环境数据较稳定，有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等在短时间内发生骤变的概率较小，此时恢复预设的采样频率，减小供能和数据处理的压力。

如图5所示，图5为本发明判断环境数据处于正常状态或者超标状态的流程示意图。

所述正常状态表示所述环境数据小于参数标准值，所述超标状态表示所述环境数据大于或者等于参数标准值；参数标准值为一个判断标准，用来判断环境数据处于正常状态或者超标状态；

判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态的过程包括：

S201.预设所述参数标准值，所述参数标准值包括有害气体含量标准值、水质污染物含量标准值、噪音分贝标准值和管道压力标准值；

S202.对比所述有害气体含量值和所述有害气体含量标准值、对比所述水质污染物含量值和所述水质污染物含量标准值、对比所述噪音分贝值和所述噪音分贝标准值、对比所述管道压力值和所述管道压力标准值；

S203.判断所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值处于正常状态或者超标状态，并输出判断结果。

对于环境数据来说，存在一个判断标准来衡量其是否正常。有害气体在空气中的含量过高时，会对人们的健康造成影响，这时，对应的判断标准为有害气体含量标准值；水质污染物在自来水中的含量过高时，同样会对人们的健康造成影响，这时，对应的判断标准为水质污染物含量标准值；噪音分贝过高时，会对人们的生活带来不便，这时，对应的判断标准为噪音分贝标准值；自来水管道和燃气管道的管道压力过大时，容易引起爆裂，这时，对应的判断标准为管道压力标准值。先预设参数标准值，再把采集到的环境数据与参数标准值进行对比，就可以判断环境数据是否正常。

对应地，判断模块判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态的过程包括：

在判断模块预设所述参数标准值，所述参数标准值包括有害气体含量标准值、水质污染物含量标准值、噪音分贝标准值和管道压力标准值；

通过判断模块对比环境数据和参数标准值，具体包括：对比所述有害气体含量值和所述有害气体含量标准值、对比所述水质污染物含量值和所述水质污染物含量标准值、对比所述噪音分贝值和所述噪音分贝标准值、对比所述管道压力值和所述管道压力标准值；

通过判断模块判断所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值处于正常状态或者超标状态，并输出判断结果。

通过在控制中心2的判断模块设定参数标准值，判断模块一方面获取各类环境数据，一方面获取参数标准值，再通过对比环境数据和参数标准值，然后输出判断结果。判断模块的作用在于判断环境数据是处于正常状态、还是处于超标状态，把抽象有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值转化为具象的状态信息。

具体地，以管道压力值和管道压力标准值为例，说明如何判断环境数据处于正常状态或者超标状态。当管道压力值过大时，管道容易造成爆裂，轻则造成泄露、影响居民生活，重则造成人员伤亡。判断管道压力值是否正常，需要先预设一个管道压力标准值，如预设的管道压力标准值为0.6Mpa，然后将管道压力标准值与采集到的管道压力值进行对比，再判断管道压力值处于正常状态或者超标状态。当管道压力值为0.5MPa时，此时的管道压力值小于管道压力标准值0.6Mpa，说明管道内的压力正常，出现管道爆裂的机率小；当管道压力值为0.7MPa时，此时的管道压力值大于管道压力标准值0.6Mpa，管道压力值处于超标状态，管道内的压力过大，出现管道爆裂的机率大。这样，就可以避免出现管道爆裂事故，保护人们的生命财产安全。

如图6所示，图6为本发明分析环境数据的发展趋势状态的流程示意图。当实际变化量小于安全变化量时所述环境数据的发展趋势状态为安全趋势状态，所述安全趋势状态表示所述环境数据没有向超标状态发展的趋势；

当实际变化量大于或者等于安全变化量时所述环境数据的发展趋势状态为隐患趋势状态，所述隐患趋势状态表示所述环境数据有向超标状态发展的趋势；

分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态的过程包括：

S301.预设评估周期和安全变化量，所述评估周期为用于评估所述环境数据的发展趋势的特定时间段，所述安全变化量为所述环境数据在所述评估周期内的最大可接受变化量，所述安全变化量包括有害气体安全变化量、水质污染物安全变化量、噪音分贝安全变化量和管道压力安全变化量；

S302.筛选出处于正常状态的所述环境数据；

S303分别计算筛选出的所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值在所述评估周期内的实际变化量；

S304.对比所述有害气体含量值的实际变化量和所述有害气体安全变化量、对比所述水质污染物含量值的实际变化量和所述水质污染物安全变化量、对比所述噪音分贝值的实际变化量和所述噪音分贝安全变化量、对比所述管道压力值的实际变化量和所述管道压力安全变化量；

S305.根据所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值在所述评估周期内的实际变化量与各个安全变化量的对比结果，分析所述环境数据的发展趋势状态，并输出分析结果。

并不是当环境数据处于正常状态就能说明没有问题，处于正常状态的环境数据仍可能存在危险，智慧城市和综合管理的价值之一就是防患于未然。发展趋势状态的分析仅针对处于正常状态的环境数据。先预设评估周期和安全变化量，然后筛选出处于正常状态的环境数据，通过时间戳和评估周期来确定选取哪个时间段的环境数据进行发展趋势状态的分析。进一步，计算环境数据在该特定时间段内的实际变化量，与预设的安全变化量进行对比，便可分析出环境数据的发展趋势状态。继续以管道压力值和管道压力标准值为例，具体说明分析发展趋势状态的计算过程：预设评估周期为1h、管道压力安全变化量为0.1MPa；假设当时管道压力值为0.3MPa，在1h内，管道压力值从0.3MPa上升到了0.45MPa，在此期间，管道压力值的实际变化量为0.45MPa与0.3MPa之差，即0.15MPa；对比实际变化量0.15MPa和管道压力安全变化量0.1MPa，可以得到管道压力值的实际变化量大于管道压力安全变化量，说明此时的管道压力值有很大风险会即将超出管道压力标准值0.6Mpa，判定为隐患趋势状态。通过这样的方式，能够在环境数据仍处于正常状态时发现异常，相应采取措施防止其继续向超标状态发展。

对应地，分析模块22分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态的过程包括：

预设评估周期和安全变化量，所述评估周期为用于评估所述环境数据的发展趋势的特定时间段，所述安全变化量为所述环境数据在所述评估周期内的最大可接受变化量，所述安全变化量包括有害气体安全变化量、水质污染物安全变化量、噪音分贝安全变化量和管道压力安全变化量；

筛选出处于正常状态的所述环境数据；

分别计算筛选出的所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值在所述评估周期内的实际变化量；

对比所述有害气体含量值的实际变化量和所述有害气体安全变化量、对比所述水质污染物含量值的实际变化量和所述水质污染物安全变化量、对比所述噪音分贝值的实际变化量和所述噪音分贝安全变化量、对比所述管道压力值的实际变化量和所述管道压力安全变化量；

根据所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值在所述评估周期内的实际变化量与各个安全变化量的对比结果，分析所述环境数据的发展趋势状态，并输出分析结果。

分析环境数据的发展趋势状态的工作在分析模块22进行，通过分析模块22预设评估周期和安全变化量、筛选环境数据、计算环境数据的实际变化量、对比安全变化量和实际变化量和输出分析结果。总的来说，环境数据有三种状态，包括超标状态、安全趋势状态和隐患趋势状态，其中超标状态说明环境数据已经不合格，安全趋势状态说明环境数据暂时没有向不合格发展的趋势，隐患趋势状态说明环境数据有向不合格发展的趋势。通过分析模块22对环境数据的发展趋势状态进行分析，能够准确评估环境数据处于超标状态或者安全趋势状态或者隐患趋势状态，有助于实现智慧城市。

具体地，以水质污染物含量值的实际变化量和水质污染物安全变化量为例，说明如何分析环境数据的发展趋势状态。先预设评估周期和安全变化量，然后通过时间戳界定评估周期对应的特定时间段，如预设的评估周期为6小时，取10：00为时间戳，则评估周期对应的特定时间段为从10：00开始的6小时内，即10：00-16：00；假设预设的水质污染物安全变化量为B，水质污染物含量值的实际变化量为A，当A大于或者等于B时，说明水质污染物含量值处于隐患趋势状态；当A小于B时，说明水质污染物含量值处于安全趋势状态。

如图7所示，图7为本发明输出警报信号的流程示意图。输出警报信号的过程包括：

S401.获取处于超标状态和隐患趋势状态的所述环境数据的具体信息，所述具体信息包括采样地点和所述环境数据的数值；环境数据的数值方便人员直观地了解环境数据的状况；

S402.通过所述采样地点确定受影响区域；

S403.向所述受影响区域输出警报信号，通知受影响的用户；

S404.接收所述受影响的用户的反馈信息，当成功接收所述反馈信息时停止输出警报信号并把所述具体信息发送到所述受影响的用户，当未能成功接收所述反馈信息时继续输出警报信号。

收集环境数据的具体信息，为发送警报做准备，然后通过具体信息中的采样地点确定受影响区域，再向所述受影响区域输出警报信号，以通知受影响的用户。采样地点对应为环境数据出现超标状态和隐患趋势状态的地点，以噪音分贝值为例说明如何确定受影响区域：当确定某个地点的噪音分贝值大于噪音分贝标准值时，说明该地点的噪音分贝值处于超标状态了，根据预先设置的受影响半径，便可确定以该地点为中心、以受影响半径为半径的范围内为受影响区域。受影响的用户可能收到了警报，也可能由于传输问题而未收到警报，当受影响的用户收到警报时，通过用户操作端发送反馈信息，***可以根据反馈信息下发具体信息，而继续向未反馈信息受影响区域输出警报信号。通过这样的方式，精准、定向发送警报，保证受影响的用户收到警报和具体信息，而未受影响的用户不会收到警报或者具体信息，有利于提高效率。

对应地，警报模块23输出警报信号的过程包括：

获取处于超标状态和隐患趋势状态的所述环境数据的具体信息，所述具体信息包括采样地点和所述环境数据的数值；

通过所述采样地点确定受影响区域；

向所述受影响区域输出警报信号，通知受影响的用户；

接收所述受影响的用户的反馈信息，当成功接收所述反馈信息时停止输出警报信号并把所述具体信息发送到所述受影响的用户，当未能成功接收所述反馈信息时继续输出警报信号。

输出警报信号和发送具体信息的工作通过警报模块23进行，警报模块23收集特定环境数据的具体信息后，确定受影响区域，然后向受影响区域输出警报信号，并根据是否收到反馈信息决定是否下发处于超标状态和隐患趋势状态的环境数据的具体信息。通过警报模块23按照上述的方式输出警报信号，能够精准、定向发送警报，不必通过广播的方式输出警报信号，提高信息的处理效率，有利于减小***的运维成本。

进一步的，当输出警报信号后，把出现警报的位置在电子地图中标示出来，具体包括：

获取处于超标状态和隐患趋势状态的环境数据的采样地点；

把所述采样地点转化为坐标信息；

根据所述坐标信息，在电子地图上关联出坐标信息对应的坐标点；

标示出所述坐标点，所述坐标点即为出现警报的位置在电子地图中的相对位置。

上述实施例中，通过获取采样地点、转化坐标信息、关联坐标点和标示坐标点等几步，把所述环境数据处于超标状态和隐患趋势状态的位置在电子地图中标示出来，通过电子地图可以直观地查看到城市中的哪些地方的有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值等处于超标状态和隐患趋势状态，方便进行统一管理和控制。

优选地，在完成判断环境数据处于正常状态或者超标状态、并完成分析处于正常状态的环境数据的发展趋势状态后，进一步对环境数据进行综合管理，具体包括：

获取所有环境数据的超标状态、安全趋势状态和隐患趋势状态；

收集所有环境数据的具体信息，所述具体信息包括采样地点和所述环境数据的数值；

把环境数据的超标状态、安全趋势状态、隐患趋势状态和具体信息发送到云端；

接收管理指令，显示部分或者全部环境数据的状态和具体信息。

对应地，控制中心2对环境数据进行综合管理，具体包括：

获取所有环境数据的超标状态、安全趋势状态和隐患趋势状态；

收集所有环境数据的具体信息，所述具体信息包括采样地点和所述环境数据的数值；

把环境数据的超标状态、安全趋势状态、隐患趋势状态和具体信息发送到云端；

操作人员根据实际情况发出管理指令，通过用户操作端查看对应的环境数据的状态和具体信息。具体地，用户操作端包括个人电脑、手机和平板等智能设备。

在S401-S404中，已经向受影响的用户输出警报信号，但是，仅仅向受影响的用户输出警报信号，还不足以实现对环境数据的全面管理，因此，需要进一步对环境数据进行综合管理。汇总所有环境数据的超标状态、安全趋势状态和隐患趋势状态，把环境数据的超标状态、安全趋势状态、隐患趋势状态和具体信息发送到云端，操作人员可以随时通过用户操作端查看相应的信息，方便进行综合管理。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智慧城市的综合管理方法，其特征在于，具体包括：

采集环境数据，所述环境数据包括有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值；

判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态；

分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态，所述发展趋势状态包括安全趋势状态和隐患趋势状态；

当所述环境数据处于超标状态和隐患趋势状态时，输出警报信号。

2.根据权利要求1所述的一种智慧城市的综合管理方法，其特征在于，采集所述环境数据的过程包括：

预设采样频率；

根据所述采样频率对所述环境数据进行采集；

对采集到的所述环境数据进行预处理，所述预处理包括数据过滤和数据丢弃，所述数据过滤为过滤出无效数据，所述数据丢弃为丢弃过滤出的所述无效数据，所述无效数据包括不完整、受损和冗余的数据；

上送经过预处理后的所述环境数据。

3.根据权利要求1所述的一种智慧城市的综合管理方法，其特征在于，所述正常状态表示所述环境数据小于参数标准值，所述超标状态表示所述环境数据大于或者等于参数标准值；

判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态的过程包括：

预设所述参数标准值，所述参数标准值包括有害气体含量标准值、水质污染物含量标准值、噪音分贝标准值和管道压力标准值；

对比所述有害气体含量值和所述有害气体含量标准值、对比所述水质污染物含量值和所述水质污染物含量标准值、对比所述噪音分贝值和所述噪音分贝标准值、对比所述管道压力值和所述管道压力标准值；

判断所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值处于正常状态或者超标状态，并输出判断结果。

4.根据权利要求1所述的一种智慧城市的综合管理方法，其特征在于，分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态的过程包括：

预设评估周期和安全变化量，所述评估周期为用于评估所述环境数据的发展趋势的特定时间段，所述安全变化量为所述环境数据在所述评估周期内的最大可接受变化量，所述安全变化量包括有害气体安全变化量、水质污染物安全变化量、噪音分贝安全变化量和管道压力安全变化量；

筛选出处于正常状态的所述环境数据；

分别计算筛选出的所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值在所述评估周期内的实际变化量；

对比所述有害气体含量值的实际变化量和所述有害气体安全变化量、对比所述水质污染物含量值的实际变化量和所述水质污染物安全变化量、对比所述噪音分贝值的实际变化量和所述噪音分贝安全变化量、对比所述管道压力值的实际变化量和所述管道压力安全变化量；

根据所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值在所述评估周期内的实际变化量与各个安全变化量的对比结果，分析所述环境数据的发展趋势状态，并输出分析结果；

其中，当实际变化量小于安全变化量时所述环境数据的发展趋势状态为安全趋势状态，所述安全趋势状态表示所述环境数据没有向超标状态发展的趋势；

当实际变化量大于或者等于安全变化量时所述环境数据的发展趋势状态为隐患趋势状态，所述隐患趋势状态表示所述环境数据有向超标状态发展的趋势。

5.根据权利要求1所述的一种智慧城市的综合管理方法，其特征在于，输出警报信号的过程包括：

获取处于超标状态和隐患趋势状态的所述环境数据的具体信息，所述具体信息包括采样地点和所述环境数据的数值；

通过所述采样地点确定受影响区域；

向所述受影响区域输出警报信号，通知受影响的用户；

接收所述受影响的用户的反馈信息，当成功接收所述反馈信息时停止输出警报信号并把所述具体信息发送到所述受影响的用户，当未能成功接收所述反馈信息时继续输出警报信号。

6.一种智慧城市的综合管理***，其特征在于，包括：

数据采集前端，用于采集环境数据，所述环境数据包括有害气体含量值、水质污染物含量值、噪音分贝值和管道压力值；所述数据采集前端包括气体监测传感器、水质监测传感器、噪声测试传感器和管道压力传感器；所述气体监测传感器用于采集所述有害气体含量值，所述水质监测传感器用于采集所述水质污染物含量值，所述噪声测试传感器用于采集所述噪音分贝值，所述管道压力传感器用于采集所述管道压力值；

控制中心，包括判断模块、分析模块和警报模块；

所述判断模块用于判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态；

所述分析模块用于分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态，所述发展趋势状态包括安全趋势状态和隐患趋势状态；

所述警报模块用于当所述环境数据处于超标状态和隐患趋势状态时，输出警报信号。

7.根据权利要求6所述的一种智慧城市的综合管理***，其特征在于，所述数据采集前端采集所述环境数据的过程包括：

预设采样频率；

根据所述采样频率对所述环境数据进行采集；

对采集到的所述环境数据进行预处理，所述预处理包括数据过滤和数据丢弃，所述数据过滤为过滤出无效数据，所述数据丢弃为丢弃过滤出的所述无效数据，所述无效数据包括不完整、受损和冗余的数据；

向所述控制中心上送经过预处理后的所述环境数据。

8.根据权利要求6所述的一种智慧城市的综合管理***，其特征在于，所述正常状态表示所述环境数据小于参数标准值，所述超标状态表示所述环境数据大于或者等于参数标准值；

所述判断模块判断所述环境数据处于正常状态或者超标状态的过程包括：

预设所述参数标准值，所述参数标准值包括有害气体含量标准值、水质污染物含量标准值、噪音分贝标准值和管道压力标准值；

对比所述有害气体含量值和所述有害气体含量标准值、对比所述水质污染物含量值和所述水质污染物含量标准值、对比所述噪音分贝值和所述噪音分贝标准值、对比所述管道压力值和所述管道压力标准值；

判断所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值处于正常状态或者超标状态，并输出判断结果。

9.根据权利要求6所述的一种智慧城市的综合管理***，其特征在于，

所述分析模块分析处于正常状态的所述环境数据的发展趋势状态的过程包括：

预设评估周期和安全变化量，所述评估周期为用于评估所述环境数据的发展趋势的特定时间段，所述安全变化量为所述环境数据在所述评估周期内的最大可接受变化量，所述安全变化量包括有害气体安全变化量、水质污染物安全变化量、噪音分贝安全变化量和管道压力安全变化量；

筛选出处于正常状态的所述环境数据；

分别计算筛选出的所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值在所述评估周期内的实际变化量；

对比所述有害气体含量值的实际变化量和所述有害气体安全变化量、对比所述水质污染物含量值的实际变化量和所述水质污染物安全变化量、对比所述噪音分贝值的实际变化量和所述噪音分贝安全变化量、对比所述管道压力值的实际变化量和所述管道压力安全变化量；

根据所述有害气体含量值、所述水质污染物含量值、所述噪音分贝值和所述管道压力值在所述评估周期内的实际变化量与各个安全变化量的对比结果，分析所述环境数据的发展趋势状态，并输出分析结果；

其中，当实际变化量小于安全变化量时所述环境数据的发展趋势状态为安全趋势状态，所述安全趋势状态表示所述环境数据没有向超标状态发展的趋势；

当实际变化量大于或者等于安全变化量时所述环境数据的发展趋势状态为隐患趋势状态，所述隐患趋势状态表示所述环境数据有向超标状态发展的趋势。

10.根据权利要求6所述的一种智慧城市的综合管理***，其特征在于，所述警报模块输出警报信号的过程包括：

获取处于超标状态和隐患趋势状态的所述环境数据的具体信息，所述具体信息包括采样地点和所述环境数据的数值；

通过所述采样地点确定受影响区域；

向所述受影响区域输出警报信号，通知受影响的用户；

接收所述受影响的用户的反馈信息，当成功接收所述反馈信息时停止输出警报信号并把所述具体信息发送到所述受影响的用户，当未能成功接收所述反馈信息时继续输出警报信号。